 Chương 1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ LÒ HƠI VÀ ĐIỀU KHIỂN THÍCH NGHI ĐỂ ỔN ĐỊNH ÁP SUẤT CỦA HỆ THỐNG BÌNH BAO HƠI TRONG NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN NÓI CHUNG 1.1. Tổng quan về nhà máy nhiệt điện   !"#$%&''() *+,*# -.!/$012'345 67''5%8###$9,23!"3:+*3')* +!"#;+!"<1"=61=553!3!/>!/ !"9?#@!/A B!/! 2$9).3'7/!"6:1 3!"2# 1.1.1. Nguyên lý hoạt động của nhà máy nhiệt điện  1.1.2. Chu trình nhiệt trong nhà máy nhiệt điện C  !"  1.2. Lò hơi nhà máy nhiệt điện 1.2.1. Nhiệm vụ của lò hơi 1.2.2 Cấu tạo của lò hơi # #$%&'()* D +,! /!01&*.0 1.2.3 Hệ thống điều khiển lò hơi 1.2.3.1 Lò hơi là một đối tượng điều khiển 1.2.3.2 Giới thiệu chung hệ thống điều khiển lò hơi *. Các mạch vòng điều khiển đảm bảo quá trình chuyển hóa năng lượng *. Các mạch vòng điều khiển đảm bảo chất lượng 23'4.56* 1.3. Nghiên cứu về hệ thống điều chỉnh áp suất bao hơi trong nhà máy nhiệt điện 1.3.1. Đặt vấn đề 1.3.2 Hệ điều khiển bao hơi 1.3.3. Mục tiêu của nghiên cứu E F= 2=6)G39=6)# F"9=6)2=6)G*3!/! 6?756?9=1H57=6)6?9I# J'+A7133!3!/!"53!3!/+1K !"9+59=LK!"B3MA1!" !+K)%GM9+#N+O3 ?2 =6)51"' G+!/ =LAM#P*5'21"9=L9 +3*Q/#R9+MG K!"9+MS#GK!" 9+1GK!"9+B F!!+=6)$%T2= 6)G5T)3=6)9+ 5 96$231:86 6?0)'K#FG1U'K69=6)7 V.3!/2M9+3# WT' 3U134 XW?2=6)9+# XJ6Y=6)7)M2K !"9+# 1.3.4. Dự kiến các kết quả đạt được XZ.%&?G 2# XJ69=6)[\P)=6)7M  2K!"9+# X69=6)7)M 2K!" 9+*# X]^?82'W39_`36# XJ&361"3a b Chương 2 MÔ TẢ TOÁN HỌC CHO ĐỐI TƯỢNG ĐIỀU KHIỂN ỔN ĐỊNH ÁP SUẤT TRONG HỆ THỐNG BÌNH BAO HƠI NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN 2.1. Đặt vấn đề X ,7819 3!+H7T1T$+91 'KK%T5!7Q/?161)  !c6d!=6)G# :,7; !/.%&'+A?H9U5 V?31=IKH  2#F.%&?G0!/ 2!/3? G#W?G3G0!/*"&!/ ?9V?H?G1986?# J6dU=6)5.!""92%$?G0!/ 4 <,7)(F"?H?G,!3!,? 53!,[e\P5+,625$[S59),35###W?G,$Q /19)%f&21=^3'61!+H # <,7)=F"?H !!+G1. <69)%f$51"?G9UG6*g%T.7 62>5!+G$25=$5!+G$< %T2.756+91956*U %$&5$1"3?257%Q=6)G># W?G7/T7'K.(I7  0O!9 23'61!+# <,7-1hGK9)%f?1I71= 2&%!"%$3U%f5g%T?H9U# <,7 &h!+G=?8I7  2SH67$.#W?G7!/.%&1" ?H3UG5'+Ag%T?GI?G 3U# # 6. !8*.56> 3'4/? !@/A)> i 2.2. Mô tả toán học cho các thành phần trong hệ thống điều khiển ổn định áp suất trong hệ thống mức nước bao hơi nhà máy nhiệt điện 2.2.1. Cấu trúc điều khiển hệ thống áp suất bình bao hơi ]^+9 2=6)G!/! GC#4 2.2.2. Xây dựng hàm truyền các thành phần của hệ thống 2.2.2.1. Thiết bị đo #]^+94 j 2.2.2.2. Thiết bị chấp hành #]^+94W1=6)9,.1!/k21" +Q1"T63'#J'GC#b3GI ( 167k1"+=X3:# +3'4/?@/A'0B 23'4%/ !8C6&D 3"' E*F) 3GAB 3.8 3H8B)6&D 3I8 ,BJ 3C 8 3"' 8B) l 2.2.2.3. Bình bao hơi 2.3. Hàm truyền của hệ thống K3'4 7?)=)B. LM8B69)6!856 N)B N O)B 2P PP- + [\P + + PP2 QK- RQ 2P- R <X> [  [ PP2 SM)B  m Chương 3 THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN PID ĐỂ ĐIỀU KHIỂN ỔN ĐỊNH ÁP SUẤT TRONG HỆ THỐNG BÌNH BAO HƠI BẰNG MÔ PHỎNG VÀ THỰC NGHIỆM 3.1. Giới thiệu chung J!+C5n.%&!/?G2 !/#J!+569=6)2=6) 9+9V9=6)[\P6)# 3.2. Tổng quan bộ điều khiển PID Y=6)!/3[\P%!/1(0D+9 9=6)46$o3<[>57.<\>11.<P>#  1"<>p [ q \ q P Rg%T9=6)[\P*979M D $5D764 X [TQ1317<[> X h1*73d6<\> X ]*6K$1$<P> Y=6)[\P!/K%Tn21"2!/`\`r S'3a,<sSS%96>!G1B4 #6./!56@&QTUVR <> S<> \ <>  [  \  P S<> [ P PID <> <> S<> <> Plant t X # 3.2.1. Thiết kế bộ điều khiển trên cơ sở hàm quá độ h(t) 3.2.1.1. Phương pháp Ziegler – Nichols 3.2.1.2. Phương pháp Chien – Hrones – Reswick 3.2.1.3. Phương pháp hằng số thời gian tổng của Kuhn 3.2.2. Thiết kế điều khiển ở miền tần số 3.2.2.1. Nguyên tắc thiết kế W2=6)!/?4 3.2.2.2. Phương pháp tối ưu modul 3.2.2.3. Phương pháp tối ưu đối xứng 3.3. Thiết kế điều khiển áp suất bao hơi J0'*+,^=6)!G1B4 2P PP- + [\P PP2 Q K- RQ 2P- R+ + PP2 <X> h  h #2'4.560-'/) B  #'4/!56TUV <X> D J J  9 >  R % J 9 J  u t ##WA>! #+.56 v 6 <> <> <> <X> v  <> [...]... thống bằng thực nghi m 800 13 3.5.1 Cấu hình thực nghi m về điều khiển mức tại trung tâm thí nghi m Hình 3.9: Cấu trúc thí nghi m điều khiển mức nước cấp bình bao hơi Hình 3.9: Bình bao hơi Hình 3.10: Bao hơi 14 Hình 3.11: Giao diện trong thí nghi m điều khiển áp suất bình bao hơi Hình 3.12: Giao diện kết quả thí nghi m điều khiển áp suất bình bao hơi 3.5.2 Giới thiệu về mô hình thực nghi m 15 Hệ thống... tiễn và lý thuyết Qua đó, nâng cao được nội dung và kết quả cho luận văn về tính ứng dụng vào thực tế 21 Chương 4 THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN THÍCH NGHI ĐỂ ỔN ĐỊNH ÁP SUẤT TRONG HỆ THỐNG BÌNH BAO HƠI 4.1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN 4.1.1 Tổng quan về điều khiển thích nghi Nhiễu không biết Tín hiệu vào Nhiễu biết trước Hệ thống điều chỉnh Tín hiệu ra Cơ cấu thích nghi Tiêu chuẩn đặt trước IP* Đo lường theo Tiêu... thống thích nghi kinh điển kiểu Liapunov: hình a, với K=5, T= 0.5s; hình b, với K=7, T=0.8s 25 4.2 Sơ đồ và kết quả mô phỏng với phương pháp điều khiển thích nghi 4.2.1 Sơ đồ mô phỏng Hình 4.11: Sơ đồ mô phỏng theo phương pháp thích nghi Gradient Sơ đồ mô phỏng so sánh chất lượng điều khiển của bộ điều khiển thích nghi với bộ điều khiển PID Hình 4.12: Sơ đồ mô phỏng so sánh phương pháp thích nghi và PID... của quá trình Đánh giá thông số Tín hiệu chủ đạo Tín hiệu điều khiển Bộ điều chỉnh Đối tượng Tín hiệu ra Hình 4.4: Điều khiển tự chỉnh 4.1.2 Tổng hợp hệ điều khiển thích nghi trên cơ sở lý thuyết tối ưu cục bộ (phương pháp Gradient) Xét hệ thống điều khiển thích nghi như hình vẽ: Mô hình mẫu ym Bộ điều chỉnh Đối tượng Gm(s) uc Π + u Cơ cấu thích nghi G(s) (+) y u (-) ym y ε + e - K1 Hình 4.5: Cấu trúc... trúc cơ bản của hệ thống thích nghi Bộ điều chỉnh thông số Tín hiệu chủ đạo Bộ điều khiển Điều chỉnh hệ số khuếch đại Tín hiệu điều khiển Đối tượng Hình 4.2: Điều chỉnh hệ số khuếch đại Đo lường So sánh Đầu ra 22 Ra của mô hình ym Mô hình mẫu Mạch vòng ngoài Tín hiệu chủ đạo (+) Sai số (-) Cơ cấu thích nghi Bộ điều khiển Tín hiệu ra Đối tượng Mạch vòng trong Hình 4.3: Điều khiển theo mô hình mẫu Tính... bộ điều khiển: KP = 100; KI = 20; KD = 0,5 Hình 3.13: Kết quả thí nghi m điều khiển áp suất với KP = 100; KI = 20; KD = 0,5 - Trường hợp thay đổi áp suất đặt từ 1Bar lên 2Bar sau đó xuống 1.7 Bar, với thông số bộ điều khiển: KP = 10; KI = 20; KD = 0,5 Hình 3.14: Kết quả thí nghi m điều khiển áp suất với KP = 10; KI = 20; KD = 0,5 20 3.5.4 So sánh với kết quả mô phỏng Kết quả mô phỏng về điều khiển. .. hình 3.8 và kết quả thực nghi m như trên hình 3.13, hình 3.14 cho thấy kết quả tương tự về chất lượng điều khiển Ngoài ra với kết quả mô phỏng khi thay đổi các thông số của bộ điều khiển không hợp lý thì chất lượng của hệ thống không đảm bảo (hình 3.13) Như vậy, thông qua thực nghi m trên mô hình điều khiển áp suất của trường đại học Kỹ thuật Công nghi p đã chứng tỏ mối liên hệ giữa thực tiễn và lý thuyết... song song Π γ s bm s + am Π K2 − γ s Π bm s + am Hình 4.6: Sơ đồ khối hệ thống điều khiển thích nghi theo mô hình mẫu bậc nhất 23 Kết quả mô phỏng kiểm chứng ví dụ: a, b, Hình 4.7: Kết quả mô phỏng thích nghi kinh điển pp Gradient: hình a, với K=5, T= 0.5s; hình b, với K=7, T=0.8s 24 4.1.3 Tổng hợp hệ thống điều khiển thích nghi dùng lý thuyết Lyapunov Gm(s) uc u + Π K 1 γ s G(s) ym e + y - K2 Π − Π... từ tính 21 01 bộ gia nhiệt nước cấp sử dụng hơi 01 bộ gia nhiệt sinh hơi dung điện 02 bơm ly tâm 01 Bình nước cấp 01 Bao hơi áp lực max 10Bar Endress & Hauser Thụy Điển 6 Thụy Điển 10 Thụy Điển 6 2 1 Đức 2 Đức 2 Đức 2 Đức 1 Đức 1 Việt Nam 1 18 22 Van điều khiển tuyến tính phục vụ cho việc điều khiển áp lực và nhiệt độ Trung Quốc 2 19 3.5.3 Các kết quả thực nghi m - Trường hợp thay đổi áp suất đặt từ... Pdat Pth .nghi 1.2 P ( at ) 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 -0.2 0 50 100 150 200 250 t(s) 300 350 400 450 500 Hình 4.13: Đáp ứng áp suất bình bao hơi theo phương pháp đk thích nghi D p u g a su t cu b h b o h i a n p a a ìn a o 1 8 1 6 1 4 Pd t a Pth g i n h Pp id P( a ) t 1 2 1 0 8 0 6 0 4 0 2 0 -0 2 0 5 0 1 0 0 1 0 5 2 0 0 2 0 5 t(s) 3 0 0 3 0 5 4 0 0 4 0 5 5 0 0 Hình 4.14: Đáp ứng áp suất bình bao hơi theo .  Chương 1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ LÒ HƠI VÀ ĐIỀU KHIỂN THÍCH NGHI ĐỂ ỔN ĐỊNH ÁP SUẤT CỦA HỆ THỐNG BÌNH BAO HƠI TRONG NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN NÓI CHUNG 1.1. Tổng quan về nhà máy nhiệt điện  . /!01&*.0 1.2.3 Hệ thống điều khiển lò hơi 1.2.3.1 Lò hơi là một đối tượng điều khiển 1.2.3.2 Giới thiệu chung hệ thống điều khiển lò hơi *. Các mạch vòng điều khiển đảm bảo quá trình chuyển. R <X> [  [ PP2 SM)B  m Chương 3 THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN PID ĐỂ ĐIỀU KHIỂN ỔN ĐỊNH ÁP SUẤT TRONG HỆ THỐNG BÌNH BAO HƠI BẰNG MÔ PHỎNG VÀ THỰC NGHI M 3.1. Giới thiệu chung J!+C5n.%&!/?G2 !/#J!+569=6)2=6) 9+9V9=6)[P6)# 3.2.